【正文】 （共 44頁） 4 潤滑的選擇 ???????????????????? 21 材料的選擇 ???????????????????? 21 縱向滾珠絲杠的設(shè)計 ??????? ??????????? 21 基本傳動方式的選擇 ???????????????? 22 結(jié)構(gòu)形式的選擇 ?????????????????? 23 滾珠絲杠副主要技術(shù)參數(shù)的確定 ??????????? 23 步進電機的匹配選擇 ?????????????????? 28 滾珠絲杠的校核 ???????????????????? 29 承載能力的校核 ?????????????????? 29 壓桿穩(wěn)定 性驗算 ?????????????????? 29 剛度檢驗 ????????????????????? 30 預(yù)拉伸計算 ???????????????????? 30 軸承的選擇 ?????????????????????? 31 聯(lián)軸器的設(shè)計 ????????????????????? 32 定位銷的設(shè)計 ????????????????????? 32 五、伺服系統(tǒng)的選擇 ?????????????????? ???? 33 步進電動機的介紹 ??????????????????? 33 結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)矩 ???????????????????? 33 PDC 鉆頭檢測裝 置機械部分機構(gòu)的結(jié)構(gòu) （ 共 43頁 ） 5 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向 ??????????????????? 33 工作方式 ????????????????????? 34 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的選擇 ?????????????????? 34 步進電動機控制系統(tǒng)的選擇 ??????????????? 35 步進電動機與 8253 的接口電路 ????? ???????? 36 步進電動機控制系統(tǒng) ?????????????????? 37 步進電機步數(shù)和轉(zhuǎn)速的確定 ??????????????? 38 步進電機步數(shù)的確定 ???????????????? 38 步進電機轉(zhuǎn)數(shù)的確定 ???????????????? 39 六、 工作臺設(shè)計要求 ???????????????????? ? 39 七、 結(jié)束語 ???????????????????????? ? 40 參考文獻 ???????? ???????????????????? 41 致謝 ?????????????????????????????? 42 附錄 ?????????????????????????????? 43 PDC 鉆頭檢測裝置機械部分設(shè)計 （共 44頁） 6 長江大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 系 （部） 機械系 專業(yè) 機械設(shè)計、制造及自動化 班級 學(xué)生姓名 王 磊 指導(dǎo)教師 /職稱 楊雄 教授 1. 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )題目 ： PDC鉆頭檢測裝置機械部分設(shè)計 2. 畢業(yè)設(shè)計（論文）起止時間： 2020 年 10 月 日～ 2020 年 6月 日 3． 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分） 1） PDC 鉆頭直徑２５０－４００ mm、高度５００－７００ mm； 2）測量精度177。 對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。長 江 大 學(xué) 工 程 技 術(shù) 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計（論 文） 題 目 名 稱 ： PDC 鉆頭檢測裝置機械部分設(shè)計 題 目 類 別 ： 畢業(yè)論文 PDC 鉆頭檢測裝置機械部分設(shè)計 （共 44頁） 2 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文； 在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。０ .1mm； 3）應(yīng)用單片機控制； 3）張君安、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計、兵器工業(yè)出版社； 4）張建民、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計、北京理工大學(xué)出版社； 5）李洪、實用機床設(shè)計手冊、遼寧科學(xué)技術(shù)出版社； 6）機械設(shè)計手冊。 5．畢業(yè)設(shè)計 (論文 )的目標(biāo)及具體要求 1） PDC 鉆頭檢測裝置系統(tǒng)示意圖； 2）工作臺傳動部分裝配圖； 3）主要零件圖； 4）步進電機型號的確定與產(chǎn)品的選擇。 任務(wù)書批準(zhǔn)日期 年 月 日 教研室 (系 )主任 (簽字 ) 任務(wù)書下達日期 年 月 日 指導(dǎo)教師 (簽字 ) 完成任務(wù)日期 年 月 日 學(xué)生（簽名） PDC 鉆頭檢測裝置機械部分設(shè)計 （共 44頁） 8 長 江 大 學(xué) 工 程 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）開 題 報 告 題 目 名 稱 PDC 鉆頭檢測裝置機械部分設(shè)計 題 目 類 別 畢業(yè)論文 學(xué) 院（系） 工程技術(shù)學(xué)院機械系 專 業(yè) 班 級 機械 0403 班 學(xué) 生 姓 名 王 磊 指 導(dǎo) 教 師 楊 雄 開題報告日期 2020 年 1 月 2 日 PDC 鉆頭檢測裝 置機械部分機構(gòu)的結(jié)構(gòu) （ 共 43頁 ） 9 一、題目來源及題目類別 題目名稱 : PDC 鉆頭檢測裝置機械部分設(shè)計 題目來源 : 生產(chǎn)實際 題目類別 : 畢業(yè)論文 二、研究目的和意義 意義 ： PDC 鉆頭檢測裝置可大大提高布齒的效率和精度 ，減輕勞動強度，提高鉆井速度 . 目的 ： 了解 PDC鉆頭檢測裝置機械部分的構(gòu)造 ,盡可能將做學(xué)的知識用到生產(chǎn)實際中去 . 三 、閱讀的主要參考文獻及資料名稱 《 鉆頭與鉆具設(shè)計制造新工藝新技術(shù)與質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實務(wù)全書 》 《 PDC 鉆頭脫扣和鉆具折端事故解決辦法 》 ， 《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》 《實用機床設(shè)計手冊》， 《軸承手冊》， 《互換性與技術(shù)測量》 《機械制造工藝及設(shè)計指導(dǎo)手冊》， 《數(shù)控電火花線切割加工技術(shù)》 《現(xiàn)代加工技術(shù)》， 《機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)》， 《力平衡復(fù)合片鉆頭》 《 Force Balanced PDC Drill Bit》，《機電一體化原理與應(yīng)用》 四 、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 金剛石工具廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探、石材、機械、汽車及國防工業(yè)等各個領(lǐng)域，機械加工用的磨具、地質(zhì)鉆頭及石材鋸切工具的制造工藝水平已有很大提高。 金剛石單晶絕大多數(shù)是用來制作各種金剛石工具，其種類很多。據(jù)統(tǒng)計，近幾年來金剛石鉆探工具的市場需求量約為 12~15萬支，基本上可滿足市場需求；隨著建筑業(yè)的發(fā)展和家用空調(diào)的普及，用于管線安裝和空調(diào)整機安裝及舊樓改造，施工用金剛石薄壁工程鉆頭需求量也在日益增加，用于石油、煤田勘探的 PDC 鉆頭的需求量也相應(yīng)增加，PDC 鉆頭檢測裝置機械部分設(shè)計 （共 44頁） 10 我國所生產(chǎn)的金剛石復(fù)合片在質(zhì)量上還不過關(guān)，有待于進一步研究改進，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，改變目前 PDC 鉆頭依賴進口的局面。 PCD 刀具是主要用于有色金屬與非金屬材料的加工，據(jù)報道， PCD 刀具在汽車、摩托車、家用電器、木材加工及通用機械等行業(yè)中的需求量逐年增加，據(jù)統(tǒng)計，至 1997 年的需求量已達 26000 把，尤其是在木材加工， PCD 刀具的潛在市場很大，有待我們進一步開發(fā)。 盡管我國生產(chǎn)的各種金剛石工具在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，并取得顯著的經(jīng)濟效益，但其技術(shù)水平與國外同類產(chǎn)品相比還有一定的差距，主要表現(xiàn)在： 整個金剛石工具產(chǎn)業(yè)缺乏統(tǒng)一管理和宏觀調(diào)控。 由于金剛石單晶生產(chǎn)與金剛石工具生產(chǎn)的發(fā)展不協(xié)調(diào)，使得我國金剛石工具的發(fā)展滯后于金剛石單晶的生產(chǎn)增長速度，造成金剛石積壓和滯銷，影響和制約了我國金剛石工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，使金剛石生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟效益嚴(yán)重滑坡。 金剛石工具生產(chǎn)裝備和整體技術(shù)水平比較落后，一些較先進的新技術(shù)、新工藝推廣應(yīng)用較慢。 金剛石工具生產(chǎn)以及新產(chǎn)品開發(fā)、工藝技術(shù)研究等方面的資金投入不足。 確保我國金剛石產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的措施大力發(fā)展金剛石工具產(chǎn)業(yè)，狠抓新產(chǎn)品、新工藝的開發(fā)，拓寬金剛石應(yīng)用領(lǐng)域，加快我國金剛石產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高PDC 鉆頭檢測裝 置機械部分機構(gòu)的結(jié)構(gòu) （ 共 43頁 ） 11 經(jīng)濟效益和整體技術(shù)水平。金剛石產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)堅持金剛石單晶與金剛石工具同步協(xié)調(diào)發(fā)展的原則，不要只顧單晶的發(fā)展而忽略金剛石工具的發(fā)展，只有金剛石工具的發(fā)展，才能帶動和促進金剛石單晶的生產(chǎn)及整個金剛石工業(yè)的發(fā)展和進步。 狠抓新產(chǎn)品的開發(fā)和新技術(shù)、新工藝的推廣，不斷拓寬金剛石應(yīng)用領(lǐng)域，提高金剛石工具產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平和市場競爭力，以品種、質(zhì)量求生存，以科技進步求發(fā)展。近幾年來，機械、 寶石 、醫(yī)療器械、木材、玻璃鋼、石材工藝品、陶瓷和復(fù)合非金屬硬脆材料的加工領(lǐng)域?qū)饎偸ぞ叩男枨罅恐鹉暝黾?，目前，這些產(chǎn)品國內(nèi)還是依賴進口，因此必須盡快開發(fā)出高質(zhì)量的各種系列的金剛石工具，以替代進口。為保證其產(chǎn)品 質(zhì)量，必須加快新技術(shù)、新工藝的推廣，如真空焊接技術(shù)、電火花燒結(jié)技術(shù)、金剛石均布技術(shù)、金剛石鍍銥技術(shù)及金屬化粘結(jié)技術(shù)、 激光 焊接工藝等。 加強金剛石工具產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營管理，規(guī)范國內(nèi)市場，拓寬國際市場，推動國內(nèi)金剛石工具的發(fā)展，加速我國金剛石工具的品種系列及標(biāo)準(zhǔn)與國際接軌，做到有序地進入國際市場，不斷擴大出口創(chuàng)匯。 金剛石工具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)走科、工、貿(mào)一體化道路，加快產(chǎn)業(yè)集團化進程，參PDC 鉆頭檢測裝置機械部分設(shè)計 （共 44頁） 12 與大市場，不斷增加自身的競爭能力，以促進金剛石工具產(chǎn)業(yè)的發(fā) 展和經(jīng)濟效益的提高。 搞好金剛石合成用大型超高壓裝置和自動化程度較高的金剛石工具生產(chǎn)設(shè)備的研究和制造，可適當(dāng)引進國外的一些先進生產(chǎn)線，提高檢測技術(shù)，以便提高產(chǎn)品質(zhì)量。 我國金剛石產(chǎn)業(yè)應(yīng)走集團化或聯(lián)合企業(yè)的道路，組建幾個大的企 業(yè)集團，引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造自己的品牌，積極參與國際競爭。 發(fā)展趨勢 （ 1)設(shè)計理論和設(shè)計手段的發(fā)展 ,包括傳統(tǒng)設(shè)計理論等切削原理、非常規(guī)設(shè)計